Моделирование пространственной структуры СООН-концевого цитокин-подобного модуля цитоплазматической тирозил-тРНК синтетазы млекопитающих

Abstract

СООН-концевой модуль (С-модуль) цитоплазматических тирозил-тРНК синтетаз хордовых и насекомых гомологичен цитокину ЕМАР II млекопитающих (52,7 % идентичности) и в свободном состоянии обладает сходными биологическими свойствами в экспериментах in vitro. С использованием методов сравнительного моделирования по гомологии создана модель пространственной структуры С-модуля тирозил-тРНК синтетазы быка (Bos taurus). Основной частью С-модуля является домен с типом пространственной укладки ЮВ-fold» (В-домен, остатки Val363-Lys470)t содержащий пять β-складок, характерных для этого типа укладки. Подобно ряду «ОВ-fold»-доменов С-модуль имеет сродство к нуклеиновым кислотам. Сравнение модели С-моду­ля с антикодон-связывающими «ОВ-fold»-доменами аспартил- и лизил-тРНК синтетаз позволило предсказать поверхность взаимодействия с РНК и возможные функционально важные аминокислотные остатки. Структурная модель С-модуля является основой для дальнейшего изучения структуры и функций тирозил-тРНК синтетазы, ее взаимодействия с тРНКТуr, а также цитокин-подобных свойств свободного С-модуля.

СООН-кінцевий модуль (С-модуль) цитоплазматичних тиро- зил-тРНК синтетаз хордових і комах є гомологічним до цитокіну EMAP II ссавців (52,7 % ідентичності) і у вільному стані має схожі біологічні властивості в експериментах in vitro. З використанням методів порівняльного моделювання за гомологією створено модель просторової структури С-модуля тирозил-тРНК синтетази бика (Bos taurus). Головною части­ною С-модуля є домен з типом просторового укладання «ОВ-fold» (В-домен, залишки Vat363-Lys470), який вміщує п'ять β-складок, що є характерними для цього типу. Подібно до ряду «ОВ-fold-доменів С-модуль має спорідненість до нуклеїнових кислот. Порівняння моделі С-модуля з антикодонзв' язу юними доменами аспартил- і лізил-тРНК синтетаз дозволило передбачити поверхню взаємодії з РНК і функ­ціонально важливі амінокислотні залишки. Структурна мо­дель С-модуля допоможе подальшому вивченню структури і функцій тирозил-тРНК синтетази, її взаємодії з тРНк , а також цитокін-подібних властивостей вільного С-модуля.

COOH-terminal module (C-module) of cytoplasmic tyrosyl-tRNA synthetases from chordate and insects is homologous to the mammalian cytokine EMAP II (52.7 % identity) and in free form has similar biological properties in experiments in vitro. The main part of C-module is a domain with «OB-fold» type of structure (B-domain, residues Val363-Lys470), containing five β-strands, which are characteristic for this fold type. Like some other «OB-fold»-containing domains C-module has affinity to nucleic acids. By using comparative homology modeling methods the C-module structure model of bovine (Bos taurus) tyrosyl-tRNA synthetase is created. The comparison of C-module model with anticodon-binding domains of aspartyl- and lysyl-tRNA synthetases allows to predict the interacting surface with RNA and some functionally important amino acid residues. The C-module structure model will help to study further the tyrosyl-tRNA synthetase structure and functions, its interaction with tRNATyr, and cytokine-like properties of the free C-module.